STRESZCZENIE

STRESZCZENIE
Niedobór wody glebowej coraz częściej jest przyczyną utraty plonu, a jego wpływ
będzie się nasilał w miarę postępowania globalnych zmian klimatu. W Polsce w okresie
wiosennym zwiększa się prawdopodobieństwo wystąpienia krótkotrwałych przymrozków oraz
suszy spowodowanej niedoborem wody z bieżących opadów i zimowych opadów śniegu,
a także zwiększonymi wahaniami temperatury i nierównomiernym rozkładem opadów
w sezonie wegetacyjnym. Powoduje to konieczność prowadzenia badań nad zwiększeniem
tolerancji na suszę roślin uprawnych wysiewanych wiosną, w tym roślin strączkowych.
Celem pracy było znalezienie możliwości poprawy stabilności plonu roślin
strączkowych w warunkach stresów środowiskowych poprzez określenie fizjologicznych
i biochemicznych wskaźników tolerancji na suszę, łagodzenie strat plonu dzięki ingerencji
w strukturę owocowania, a także wykorzystanie stymulatorów roślinnych.
Założony cel realizowano poprzez weryfikację następujących hipotez:
•
Rośliny uprawne posiadają rezerwy plonotwórcze, których uruchomienie powinno
pozwolić na uzyskanie większego i/lub stabilniejszego plonu w warunkach stresowych.
•
Różne części strefy owocowania charakteryzują się różną efektywnością.
•
Ogłowienie roślin może powodować zwiększenie plonu poprzez zmniejszenie aborcji
kwiatów i wytworzenie większej liczby strąków oraz nasion w strąku.
•
Przedsiewne traktowanie nasion (kiełkowanie w chłodzie oraz nawilżanie i suszenie)
wpływać na wzrost roślin, wysokość strefy owocowania oraz elementy struktury plonu.
•
Parametry fizjologiczne i biochemiczne (np. stężenie poliamin, ABA, współczynnik
dyskryminacji izotopu 13C) mogą stanowić wskaźniki tolerancji roślin na suszę.
•
Substancje aktywne (hormony i stymulatory), zastosowane w fazie kwitnienia, mogą
poprawiać parametry plonu poprzez łagodzenie efektów działania suszy i innych stresów
środowiskowych, a zastosowane w fazie siewki wpływają także na wysokość strefy
owocowania roślin.
•
Susza działająca w fazie wzrostu i dojrzewania nasion może zwiększać tolerancję na ten
stres roślin potomnych.
Badania przeprowadzono na wybranych odmianach grochu siewnego, łubinu żółtego,
białego i wąskolistnego oraz soi uprawnej.
Plonowanie roślin określano poprzez pomiary liczby kwiatów, i strąków oraz
parametrów plonu (liczba i masa nasion na roślinę, liczba nasion w strąku, MTN).
1
Określano zawartość poliamin i fitohormonów metodą HPLC, cukrów, barwników
fotosyntetycznych i związków fenolowych metodą spektrofotometryczną, przepuszczalność
membran cytoplazmatycznych metodą konduktometryczną, aktywność fotochemiczną
fotoukładu II metodą pomiaru parametrów fluorescencji chlorofilu a oraz skład białkowy
metodą elektroforezy dwukierunkowej.
Badania wykazały, że nawilżanie nasion było skuteczną metodą poprawienia plonu
roślin grochu siewnego odmiany Wenus oraz łubinu żółtego odmiany Talar i Taper
wysiewanych do zimnej gleby.
Stwierdzono istnienie silnej korelacji między zmianami stężenia poliamin, a obniżeniem
składowych plonu roślin pod wpływem suszy. Reakcja na suszę była silniejsza u łubinu żółtego,
niż u grochu siewnego. Podobnie, zmiany stężenia poliamin w czasie suszy były wyższe
u łubinu, niż u grochu.
Uzyskane rezultaty pokazują, że wartościowymi wskaźnikami tolerancji stresu suszy są:
stężenie poliamin, kwasu abscysynowego oraz stosunek stężeń izotopów węgla 13C/12C.
Najefektywniejszymi stymulatorami plonowania roślin łubinu i grochu w warunkach
stresów środowiskowych były ASAHI i ZEN, które działały poprzez zwiększenie liczby i masy
nasion z rośliny oraz liczby nasion w strąku. Średnie wartości trzyletnie wynosiły dla ASAHI
ok. 70% wzrostu plonu (średnia liczby i masy nasion) łubinu i 5% wzrost plonu grochu,
natomiast dla ZEN odpowiednio 45% i 8%. Oznacza to, że efektywność działania obydwu
stymulatorów jest zbliżona. Zaobserwowano natomiast silne różnice w reakcji różnych odmian
i gatunków. Kombinacje obydwu substancji były niekorzystne, co oznacza, że ich
współdziałanie nie występuje.
Oprysk roślin stymulatorami przed kwitnieniem okazał się mniej efektywny,
w porównaniu z opryskiem wykonywanym w zaawansowanej fazie kwitnienia.
Susza działająca na rośliny macierzyste w fazie wykształcania i wypełniania nasion
u roślin łubinu wąskolistnego zwiększa stopień tolerancji na ten stres roślin następnego
pokolenia. Fakt ten może sugerować stosowanie nasion wykształconych w warunkach suszy
albo pochodzących z tych regionów, w których w tym okresie panowała susza, jako
korzystniejszego materiału siewnego.
2